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红外线气体探测仪

文章来源:北京圣火大地科技www.bjshdd.com

红外线气体分析仪是根据气体对红外线具有选择性吸收的特性来对气体成分进行分析 的。不同气体的吸收波段(吸收带)不同,图2.54给出了几种气体对红外线的透射光谱,从 图中可以看出,C0气体对波长为4.65^附近的红外线具有很强的吸收能力,0)2气体则在 2.78/mi和4.26/mi附近以及波长大于13^的范围,对红外线有较强的吸收能力。如分析 C0气体,则可以利用4.65/mi附近的吸收波段进行分析。

工业用红外线气体分析仪的结构原理图。它由红外线辐射光源、气室、红外 检测器及电路等部分组成。
光源由镍铬丝通电加热发出10/im的红外线,切光片将连续的红外线调制成脉冲 状的红外线,以便于红外线检测器信号的检测。测量气室中通人被分析气体,参比气室中封 入不吸收红外线的气体(如N2等)。红外检测器是薄膜电容型,它有两个吸收气室,充以被 测气体,当它吸收了红外辐射能童后,气体温度升高,导致室内压力增大。测量时(如分析 C0气体的含童),两束红外线经反射、切光后射入测童气室和参比气室。

由于测量气室中含 有一定量的C0气体,该气体对4.65^的红外线有较强的吸收能力,而参比气室中气体不 吸收红外线,这样射入红外地下金属探测器两个吸收气室的红外线光造成能量差异,使两吸收室压力不同,测量边的压力减小,于是薄膜偏向定片方向,改变了薄膜电容两电极间的距离,也就改 变了电容C。如被测气体的浓度愈大,两束光强的差值也愈大,则电容的变化也愈大,因此 电容变化景反映了被分析气体中被测气体的浓度。

结构中设罝了滤波气室。它是为了消除干扰气体对测量结果的影响。 所谓干扰气体,是指与被测气体吸收红外线波段有部分重叠的气体,如C0气体和COz气体 在4^波段内红外吸收光谱有部分重垒,则C02的存在对分析C0气体带来影响,这 种影响称为干扰。为此,在测量边和参比边各设置了一个封有干扰的滤波气室,它能将COz 气体带尖的红外线吸收波段的能量全部吸收,因此左右两边吸收气室的红外线能量之差只 与被测气体(如C0)的浓度有关。

光固态图像传感器是高度集成的半导体光敏传感器,以电荷转移为核心,包括光电信号 转换、信号存储和传输、处理的集成光敏传感器,具有体积小、重量轻、功耗小、成本低等优 点,可探测可见光、紫外光、X射线、红外光、微光和电子轰击等,广泛用于图像识别和传送, 例如:摄像系统、扫描仪、复印机、机器人的眼睛等。固态图像传感器按其结构可分为三大 类:一种是电荷耦合器件(Chaige>Coupled Devices,简称CCD),第二种是MOS型图像传感器, 又称自扫描光电二极管阵列(Self Scanned Pholtodiode Airay,简称SSPA),第三种是电荷注人 器件(Charge Injection Device,简称CDD)。目前前两者用得最多,CCD型图像传感器噪声低, 在很暗的环境条件下性能仍旧良好;MOS型图像传感器质量很高,可用低压电源驱动,且外围电路简单。

 
 

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